中学物理基础实验专题一安全与准备.docx

科学教育专业系列教材中学综合实验理论与实践胡兴昌主编科学出版社北京（2012年底出版）中学综合实验理论与实践编写人员主编:胡兴昌编者:（按姓氏笔画排序）吴畏倪敏侯国萍秦浩正目录中学物理基础实验5专题一安全与准备5前言6学生实验制度6物理实验课的三个环节6专题二基本实验操作8实验误差和实验数据处理的基础知识8实验二凸透镜的成像规律11实验三作用力与反作用力11实验四粒子间的间隙14专题三思维与拓展16实验五测量物体的密度16实验六压强19实验七电学元件伏安特性的测量23专题四 兴趣与延伸26实验 自制潜望镜26实验九电流的磁现象265实验十 用DIS实验系统测小车的加速度28中学化学基础实验错误!未定义书签。专题一安全与准备30实验须知31实验室安全规则31实验几种常见溶液的配制32实验二CO2的制取321实验三 蓝瓶子实验35专题二思维与拓展37实验四粗盐提纯实验37实验五水的电解39实验六空气的主要成分测定及拓展40专题三 兴趣与延伸43实验七 微型实验43实验 瓜果、蔬菜中维生素C含量的测定44实验九 测定不同溶液的pH46实验十测硫酸铜晶体含水量的测定48中学生物基础实验错误!未定义书签。专题一安全与准备49前言51学生实验安全管理制度51专题二基本实验操作52实验普通生物显微镜的使用方法52实验二颤藻和水绵细胞的比较观察55实验三植物细胞有丝分裂的观察57专题三思维与拓展59实验四探究光合作用的影响因素59实验五食物中主要营养成份的鉴定61实验六不同食物的热量的测定62专题四 兴趣与延伸65实验七 解剖猪心65实验探究影响酶活性的影响因素67实验九叶绿体中色素的提取和分离68实验十酸雨对植物生长的影响69附录1 （国际单位表;中学常用常数表）71附录2 （常用试纸及制作方法;常用指示剂）72附录3 （中学常用试剂配制方法）72第一部分中学物理基础实验专题一安全与准备刖S物理实验是物理学研究的基础,同样也是物理教学的基础,它能帮助学生 探索和理解物理理论知识,掌握物理实验技能,学习物理研究方法,尝试将物理 与生活和社会结合,提高学生的科学素养。本篇中的物理实验涉及物理学中的、 电、声、光、热，有物理量的测量,有物理规律的探究和验证，都是物理学中最 基础的实验。这些实验中有中学常见的物理实验,也有大学的普通物理实验,目 的是让同学们既有中学物理实验的基础，又具有一定的优势能拓展和提高。要求 同学们对每个实验都能主动参与,踏实完成。并且要做有心人,在做这些实验时, 能从未来教师的角度学习,思考以后怎么指导学生进行物理实验。学生实验制度为了提高实验教学的质量,培养学生良好的实验素质和严谨的科学态度,保 证实验顺利进行,请同学们遵守以下实验制度:1 .凡参加物理实验的学生,实验前必须认真预习,写出实验预习报告,经 教师检査同意后方可进行实验。2 .上实验课时不准迟到,不准无故缺课。无正当理由迟到15分钟者实验要 扣分;超过半小时者教师有权取消其本次实验资格;无故缺席者本次实验记零分。3 .必须严格按照实验要求和仪器操作规程，积极认真地进行实验，并做好 相关实验记录。4 .爱护仪器设备。不得随意从他组乱拿仪器,不准擅自拆卸仪器；仪器发 生故障时应立即报告,不得自行处理；仪器如有损坏,照章赔偿。5 .注意实验室环境卫生,不要随意扔纸屑,不要大声喧哗。6 .做完实验,学生应将仪器整理还原,将桌面和凳子收拾整齐,经教师审 查测量数据后,方可离开实验室。7 .实验报告应在实验后一周内交实验教师。物理实验课的三个环节物理实验课主要包括三个基本环节:实验前的预习、实验的操作、实验的报告。1 .实验前预习实验预习可分为阅读实验讲义、听预习讲解和写出预习报告。实验讲义是实验的指导材料,在上实验课前要认真阅读实验讲义中的有关内 容,如有必要还要查阅其它的参考资料,以求对该实验有比较全面的了解。学生应该在规定的时间内到实验室听预习讲解,通过教师的指导、讨论和演 示操作,进步理解实验原理,熟悉仪器的使用方法。在正式实验前,须按要求写出预习报告。预习报告要做在专备的物理实验 报告簿上。份完整的预习报告一般包括:实验名称、实验目的、实验原理、 实验仪器、实验内容和步骤、实验数据记录表格等。2 .实验的操作进入实验室后应遵守实验室的规则。操作要规范、安全和准确,观察要认真、细致和耐心,对实验中的问题要深 入思考、冷静钻研。如仪器发生故障,应在教师的指导下学习排除的方法。实验数据测得后,应把测得的原始数据交指导教师检查。实验结束时，应填写“实验仪器使用情况表”。然后整理仪器,做好清洁 作,离开实验室。3 .完成实验报告实验报告应写在专用的实验报告簿上，图线应用铅笔画在毫米方格纸上,然 后粘贴在报告簿上相应的地方。报告的内容应包括:实验名称、实验目的、实验 原理、仪器设备、实验步骤、数据记录、数据处理、最后结果以及讨论等部分。份合格的实验报告应简明扼要、思路清晰，数据、图线、表格齐备，而且 有科学的结论。实验报告应如期送交实验教师批改，不要无故迟交。专题二基本实验操作实验误差和实验数据处理的基础知识【测量误差的基本知识】1 .测量与误差在物理实验中,要获得对物理量的定量的认识,要寻求相关物理量之间的规 律性,测量是必不可少的手段。可以说,测量是物理实验最重要的组成部分。（1）测量与单位测量是人们对自然界中的现象和实体取得定量概念或数字表征的过程。从 计量角度说,测量就是把待测量直接或间接地与另个选作标准的同类量（即单 位）进行比较,从而得到待测量与选作标准的同类量之间的倍数（即数值）关系 的实验过程。测量所得到的数值的大小,与所选用的单位有关。因此,在表示某待测 量的测量结果时,必须同时给出数值和单位,两者缺不可。国际上公认的、使用最普遍的单位制是国际单位制,它是在1960年第十一 届国际计量大会上提出并建议世界各国采用的一种单位制,我国也已普遍采用。 本篇实验中均采用以国际单位制为基础的单位。（2）直接测量和间接测量测量按其过程可分为直接测量和间接测量。直接测量就是将待测量与预先标定好的仪器、量具直接进行比较,读出其量 值的大小。例如用米尺测长度，用天平称质量,用秒表测时间,用电表测电流或 电压等都是直接测量。但也有许多物理量不能直接用仪器和量具测得,而需通过对某些相关物理量 的直接测量,再根据相应的公式计算得出待测量的大小,这种测量就称为间接测 量。例如用单摆测重力加速度g,先直接测得摆长，和单摆周期,然后由公式 7 = 2算出重力加速度,因此g为间接测量量。（3）测量误差在测量中,我们所要测的物理量在一定条件下总有一个客观的真正大小, 称为真值。但在实际测量过程中,由于测量仪器的精度不够,测量原理和方法的 不完善,测量者感官能力的限制，所得的测量结果和真值总存在一定的差异。这 种测量值与真值之间的差异称为测量误差，简称误差。若某物理量的测量值为X, 真值为A,则测量误差定义为:£=。上式所定义的测量误差反映了测量值偏离真值的大小和方向,因此又称£ 为绝对误差。由于在实际测量中，往往不能确切知道真值/,而只能求得最接近于真值的 估计值,即最佳估计值，通常取多次重复测量的平均值作为最佳值，用元表示。 因此，实际能求得的误差仅是测量值和最佳估计值之差。绝对误差可以表示某测量结果的优劣,但在比较不同测量结果时则不适 用，需要用相对误差表示。相对误差定义为:相对误差=（绝对误差/测量最佳值）X100%。有时被测量有公认值或理论值,还可以用“百分误差”来表征:百分误差=(测量最佳值一公认值)/公认值)X100%。2 .误差的分类根据误差的性质及产生的原因,可以分为系统误差、随机误差和粗大误差。(1)系统误差在一定条件下对同一物理量进行多次重复测量时,误差的大小和符号均保 持不变;而当条件改变时,误差按某种确定的规律变化(如递增、递减、周期性 变化等),则这类误差称为系统误差。系统误差产生的原因有:测量仪器本身的缺陷。实验理论和方法的不完善。环境的影响或没有在所规定的条件下使用仪器。实验者的习惯与偏向引入的系统误差。(2)随机误差在同一条件下多次测量同一物理量时,测量值彼此之间总有稍许误差,而 且变化不定,并在消除系统误差后仍然如此,这种绝对值和符号随机变化的误差 称为随机误差,也称偶然误差。随机误差产生的原因有:实验者本人感觉器官分辨能力的限制。测量过程中,实验条件和环境因素的微小的、无规则的起伏变化。在实验中,我们虽不能完全排除随机误差的影响,但可以采用多次重复测 量求平均来减小随机误差的影响。(3)粗大误差明显地歪曲了测量结果的误差称为粗大误差。它是由于实验者使用仪器的 方法不正确,粗心大意读错、记错、算错测量数据或实验条件突变等原因造成的。 含有粗大误差的测量值称为坏值或异常值,正确的结果中不应包含有过失错误。 在实验测量中要极避免过失错误,在数据处理中要尽量剔除坏值。【有效数字及其运算规则】1 .有效数字的定义及基本性质(1)有效数字的定义在使用仪器对被测量进行测量读数时,由于受到仪器的制约,只能读到仪器 的最小分度值,然后在最小分度值以下还可再估读一位数字。从仪器刻度读出的 最小分度值的整数部分是准确的数字,称为可靠数字;而在最小分度以下估读的 末位数字,它具有不确定度,通常称为可疑数字。据此定义：测量结果中所有可 靠数字加上末位的可疑数字统称为测量结果的有效数字。(2)有效数字的基本特性有效数字的位数与仪器的最小分度值有关,也与被测量的大小有关。有效数字的位数与小数点的位置无关,单位换算时有效数字的位数不应 发生变化2.有效数字的运算规则(1)数值的舍入修约规则“四舍六入五凑偶”拟舍弃数字的最左一位数字小于5时,则舍去。拟舍弃数字的最左一位数字大于5,或者是5而其后跟有并非为的数字 时，则进。拟舍弃数字的最左一位数字为5,而右面无数字或皆为时,若所保留的 末位数字为奇数则进,为偶数或则舍弃,即“单进双不进”。(2)有效数字运算规则加减运算不同有效位数的数相加减时,最后结果的欠准数与参与加减诸数中最先出现 欠准数位置对齐。乘除运算不同有效位数的数进行乘除运算后,结果的有效位数般与参加运算的数中 有效位数最少的个相同。(3)乘方、开方的有效数字运算乘方、开方后结果的有效位数与底数的有效数字的位数相同。(4)三角函数、对数的有效数字运算三角函数的有效数字的位数与角度的有效位数相同,对数尾数的有效位数与 真数的有效位数相同。【实验数据处理的一般方法】1 .列表法用列表法记录原始数据,优点是简明和条理清楚。容易看出数据递增或递 减的变化趋势，也有助于检查和发现实验中的问题。在使用列表法设计记录表格时，应注意如下的原则。表格中各栏目所列物理量均应标明其名称和单位。表格中各物理量的排列应尽量与测量顺序致。对于有函数关系的数据 表,则应按自变量由小到大或由大到小的顺序排列。表格中所记录的数据主要是原始数据,但重要的中间计算结果也可列入 表中。如有必要,还应记下测量表格中各量所用的仪器及其规格，以及环境条 件，以利对结果复查。2 .作图法作图法是将一系列数据之间的关系或变化情况用图线直观地表示出来，是 一-种最常用的数据处理方法。它可以研究物理量之间的变化规律,找出对应的函 数关系求取经验公式。如果图线是依据许多数据点描绘出来的光滑曲线,则作图 法有多次测量取其平均的作用。在作图法中,有了图线可以求出实验需要的某些 结果，绘出仪器的校准曲线;有了图线可以直接读出没有进行测量的对应于某x 的y值;在一定条件下,也可以从图线的延伸部分读到测量范围以外无法测量的 点的值;有了图线还可以帮助发现实验中个别的测量错误,并可以通过图线进行 系统误差分析。虽然作图法有简便、形象、直观等许多优点，但它是种粗略的数据处理 方法。(1)作图规则及步骤将数据列表。选择合适的坐标纸。画出坐标轴的方向,标明物理量、单位,在坐标轴上标数。在坐标纸上标点和连线。标注图名。(2)作图法常用的儿种应用由斜率、截距求得实验结果。由外推求得实验结果。由内插求得实验结果。由图线得仪器的校正曲线。3 .逐差法若一物理量（看作自变量）作等距改变时测得另一物理量（看作函数）一 系列的对应值,通常把这组数据前后对半分成一、二两组,用第二组的第一项 减第一组的第一项,用第二组的第二项减第一组的第二项,即顺序逐项相减, 然后取平均值求得结果,这就称为一次逐差法。把一次逐差值再做逐差,然后 计算结果的称为二次逐差法,依次类推。4 .线性回归法判断两个物理变量之间是否存在相关关系,并由实验数据求出它们的经验 方程,这个过程称为回归分析。线性回归法是以最小二乘原理为基础的种实验 数据处理方法。思考与讨论1.某位移传感器在校准时测得的数据如下表,若传感器的线性表达式为 x=a0+a1n,试用最小二乘法（。=2 （ao+ag-x,） 2）,计算也和小。脉冲数m1020304050位移值X,0. 10.20.30.40. 52.测得某三角块的三个角度之和为!80° 00' 02",试求测量的绝对误差和相 对误差。3,用两种方法测量Ll=50mm, L2=80mm。分别测得50. 004mm, 80.006mm。试评定 两种方法测量精度的高低。实验二凸透镜的成像规律【实验目地】1、理解凸透镜的成像原理。2、能够用恰当的语言解释凸透镜成像与像距、物距的关系。3、通过探究活动,体验科学探究的全过程和方法。4、学习从物理现象中归纳科学规律的方法。【实验原理】凸透镜是根据光的折射原理制成的。凸透镜是中央较厚,边缘较薄的透镜。 凸透镜分为双凸、平凸和凹凸（或正弯月形）等形式，凸透镜有会聚作用故又称 聚光透镜,较厚的凸透镜则有望远、会聚等作用,这与透镜的厚度有关。凸透镜成像规律是指物体放在焦点之外,在凸透镜另一侧成倒立的实像,实 像有缩小、等大、放大三种。物距越小,像距越大,实像越大。物体放在焦点之 内,在凸透镜同一侧成正立放大的虚像。物距越小,像距越小,虚像越小。實像（縮小）物件【实验材料、仪器与设备】光具座及其附件、小号手电筒、刻度尺、光屏、透镜、胶带【实验步骤】1、在阳光下测定你所拿凸透镜的焦距。让阳光透过凸透镜,取一张白纸,在透镜后方调节透镜与白纸的距离,使光线在 纸上成一个最小的亮点,此时白纸到凸透镜的距离即为焦距,用f表示。2、取只小号手电筒,用铁架台固定在与凸透镜等高的距离。在手电筒的中央 贴上不透明胶带;在光屏中央贴上与成像物体大小相同、倒立的不透明纸片。将 光源、凸透镜、光屏摆放在同一水平面上,注意三者在同直线上、且在同一水 平高度。4、把蜡烛放在离凸透镜尽量远的地方,调整光屏到凸透镜的距离（像距）,使烛 焰在屏上成一个清晰的像。观察像的大小、正倒,分别测量物体、像到凸透镜的 距离。5、把蜡烛移近到距凸透镜等于2倍焦距的位置，重复上述步骤4。6、把蜡烛移近到距凸透镜大于焦距、小于2倍焦距的位置,重复上述步骤4。7、继续把蜡烛移近到距凸透镜小于焦距的位置,观察像的大小、正倒、虚实。【实验记录】根据实验结果,填写下面表格。枷田俭而 傥的十人像的像的物与像是由田物距U像距V像的大小正倒虚实否在同侧应用 u>2fU=2ff<u<2fu<f【注意事项】1、实验过程中,光源和光屏不断被移动,每次实验前一定要确保光源、透镜与 光屏三者在同一条直线上。2、实验时关闭窗帘,减少自然光源的干扰。【参考文献】1季建."探究凸透镜成像的规律”实验改进J.实验教学与仪器,2011,(12)2裴爱华.浅析如何突破“凸透镜成像”难点叫.中学生数理化(高中版学研版), 2011,(05)实验三 作用力与反作用【实验目的】1、掌握作用与反作用的原理。2、能够利用作用和反作用的原理解释些现实生活中的实例。【实验原理】是物体对物体的作用,所以力都是成对出现的。个物体对另个物体有力的 作用,同时也会受到别的物体对它的力的作用。有力就有施物体和受物体。 两物体间通过不同的形式发生相互作用如吸引、相对运动、形变等而产生的力, 叫作用。由于两个物体间的作用总是相互的,那么我们把物体间相互作用的 对,叫做作用力和反作用。有作用就有反作用。我们可以把把其中任何 个力叫做作用力，而另个力叫做反作用。自然界只存在四种最基本的相互作用,即强、弱、电磁力、万有引力。强 、弱只在原子核的范围内起作用，宏观物体只有后两种。通过本实验的进 行和观察,能够理解作用和反作用的原理,能够解释生活中遇到的相关问题。 同时,为之后力学的学习打下基础。【实验材料、仪器与设备】细铁丝、气球、饮料吸管、胶带、剪刀【实验步骤】方法一:1、将吸管用剪刀剪成2cm左右的小段备用。2、将细铁丝沿水平方向绷紧,在铁丝上套上步骤1做成的吸管。3、将气球充足气,并捏紧吹气口。用胶带将气球黏在两端吸管下面。4、将手放开,观察将会产生的现象。方法二:1、折纸飞机,形状不拘,机翼宽大较好。2、将气球充足气,并捏紧吹气口,用胶带将气球黏在飞机的机翼上。3、松开手,观察飞机飞行的方向,并解释产生这样现象的原因。【实验记录】将实验结果及观察到的现象记录在实验报告上,同时分析讨论是什么原因会 导致出现这样的现象。【分析和讨论】1、如果在教学中,你认为你作为教师,应该注意哪些方面?2、作用力与反作用和平衡力的相同吗?3、在运动时作用与反作用大小总是相等吗?实验四粒子间的间隙【实验目的】1、熟练掌握各种实验仪器的正确使用方法2、探究微粒的性质,并能解释产生相关现象的实验原理3、能用所学的知识解释日常生活中的现象。【实验原理】物质的粒子在不停地运动,如果粒子紧紧靠在起,是无法运动的。由此可 以推断利息之间应该有间隙。通过粒子间的间隙的儿个活动,用实验证明粒子之 间存在着间隙。【实验材料、仪器与设备】材料：高镒酸钾、气球、氢气、细线、白色酚献试纸仪器:玻璃管、塞子、量筒、培养皿试剂：清水、染成红色的水、酒精、氢氧化钠 【实验步骤】实验1探究物质的可分性1 .取少量高镒酸钾粉末，用研钵将高镒酸钾再研碎,成为小颗粒。2 .将研磨的高镒酸钾粉末放入试管中,加入少量的水,发现试管中的固体颗粒 逐渐变少,直至消失。3.向得到的高镒酸钾溶液中,逐渐加入水,溶液的紫红色逐渐变浅,直至无色。 思考发生这些变化的原因。实验2探究微粒运动的实验1、向盛有少量蒸储水的小烧杯中滴入23滴酚肽试液,再向其中加少量的浓氨 水,观察溶液的颜色变化;2、重新配制酚酥与水的混合溶液A,在另一-烧杯B中加渗透35mL的浓氨水, 用大烧杯罩在起;3、取两只小烧杯,分别加入等量的热水和冷水,在两只烧杯中加入等量的食盐, 观察食盐溶解的速度，并分析产生这样现象的原因。实验3水与酒精的混合实验1、用2只10mL的量筒各称量5mL的水,将第一只量筒中的水转移到第二只量 筒中，观察此刻溶液的体积。2、将待称量的溶液分别换为酒精与酒精,酒精与水两组,重复上述操作,观察 混合后溶液的体积。实验4气球实验1、准备4个气球,其中两个充空气,另两个氢气。2、先用细线测量两个气球最大横截面积处的圆周长,然后把气球放在旁。3、每天测量4个气球最大横截面积处的圆周长,发现充了空气的气球（变大/不变/变小）,充了氢气的气球 （变大/不变/变小）。充了气的气球会变小,是由于组成球囊的橡胶膜的粒子之间有,里 面的 可以穿过这些间隙而离开气球。于是,气球变小了。【实验记录】记录四个实验的现象,分析每个实验说明了粒子的哪些特性。【分析和讨论】1、生活中有哪些现象可以说明粒子之间存在间隙?2、你影响粒子间的间隙的因素有哪些?专题三思维与拓展实验五测量物体的密度【实验目的】1、掌握测定物体密度的不同方法,并比较各种实验方案的优势。2、熟练各种仪器设备的使用方法。【实验原理】用天平测量物质的质量,用量筒等测量物质的体积,利用公式m算出物质的密度。要测出物体的密度,需要测出它的质量和体积.质量以用 天平测出.液体和形状不规则的固体的体积可以用量筒或量杯来测量。硅压阻式力敏传感器是由弹性梁和贴在梁上的传感器芯片组成。当外界拉 力作用于梁上时,在拉力的作用下,梁产生弯曲,硅压阻式力敏传感器受力的作 用,电桥失去平衡,有电压输出,输出电压与所加外力成线性关系,即 U= BF式中F为所加外力,AU为相应的电压改变量,B为敏传感器的灵敏度.【实验材料、仪器与设备】天平、祛码、石块、细线、玻璃杯、水、盐水、量筒、石蜡、土块【实验步骤】方法一:1 .将天平放在水平台面上，调节天平平衡。2 .用天平称出石块的质量m.3 .用量筒测出石块的体积V. VI (CM3)V2(CM3)石块放JL水的体积坎和水的总体积石块的体积V=V2-V14 .将所得数据代入公式,计算出石块的密度。方法二:对于上壤等物体,测量密度可以先用蜡封，使物体保持一定体积,然后进行测量。1、在空气中分别称得上样蜡封前、后的质量m和股;2、在烧杯中注入约2/3体积的蒸储水,置于电子天平上称重,记录天平读数S;3、将蜡封试样用细线悬挂在支架上,使其完全浸没于水中,称重,记录电子天 平稳定时读数。（a）天平称量示意图（b）天平受示意图依据下文的推导可知，土的密度P可按下式计算得出:mP =S2 - Si rni - mPwT pn式中:PwT为纯水在T°c时的密度（g/cn?）； pn为石蜡的密度（g/cn?）。方法三:1、敏传感器定标：将传感器的固定杆安装在立柱上，调节固定杆,使传感器弹 簧片与竖直方向垂直.接通电源和数字电压表,预热!5 min后,挂上祛码盘, 对数字电压表进行调零.将定标用的标准质量块依次加在祛码盘中,求得力敏传 感器的灵敏度B及相关系数r.1支架2敏传感器3升降台4底座5待测物体6烧杯7数字电压表2、固体密度的测量:在烧杯中盛入纯水并安放在升降台上,将数字电压表调零, 用悬丝把待测物体挂在力敏传感器的挂钩上,读出数字电压表的读数U1.逆 时针转动升降台下的大螺帽，使烧杯上升，当待测物体全部浸入水中时,读出 数字电压表的读数U2,重复测量取平均值.用温度计测量烧杯中水的温度，查 表得Pw的值,根据公式计算可得待测固体的密度。Ui0 =OwU1-U23、液体密度的测量:选用不溶于水,也不溶于待测液体的物体,将其悬挂在 敏传感器的挂钩上，读出数字电压表的读数U1,上升升降台，使该物体全部浸 入水中,读出数字电压表的读数U3,再使该物体全部浸入待测液体，读出数字 电压表的读数U2,重复测量取平均值.测量烧杯中水的温度,查表得Pw值, 计算可得待测液体的密度。U1-U2P = OwU1-U3【实验记录】石块的质量m (g)石块放入前水 的体积VI(CM3)石块和水的总 体积V2 (CM3)石块的体积V=V1-V2(CM3)石块的密度P (g/cm3)【注意事项】1、先测出小石块的质量,然后再测体积。2、注意量筒的最小分度是多少?3、用量筒测液体的体积.量筒里的水面是凹形的,读数时,视线要跟凹面相平。4、蜡封时将试样缓缓浸入刚过熔点的蜡液中,浸没后立即提出,重复2-3次。【思考和讨论】1、我们还能像测量小石块的密度那样测量出盐水的密度吗?以下是某同学测盐水密度的实验方案:先用天平测出空烧杯的质量,然后在烧杯中装入一些盐水,测出它们的总质 量,再将盐水倒入量筒中测出盐水的体积。你觉得这样测得的盐水密度准确吗?请说明造成误差的主要原因。你能否对 此实验方案作出改进?2、蜡块不沉入水中，也能用天平和量筒测出蜡块的密度吗?实验六压强【实验目的】1、掌握内部压强的特点，并能利用所学知识推导出压强的公式。2、能熟练利用压强的知识解决问题。3、通过对问题的分析初步培养学生综合应用所学知识解决问题的能力。【实验原理】任何物体能承受的压强有一定的限度,超过这个限度,物体就会损坏。物体 由于外因或内因而形变时,在它内部任一截面的两方即出现相互的作用,单位 截面上的这种作用叫做压，在中学物理中叫做压强。液体容器底、内壁、内部的压强称为液体压强,简称液压。液体内部向各个 方向都有压强,压强随液体深度的增加而增大,同种液体在同一深度的各处,各 个方向的压强大小相等;不同的液体,在同一深度产生的压强大小与液体的密度 有关，密度越大,液体的压强越大。【实验材料、仪器与设备】仪器:水槽、U形管压强计、水、盐水、刻度尺、铁架台、橡胶塞、圆珠笔 筒、橡皮膜、透明胶带、一次性输液管气球、钓鱼竿可伸缩,便携带）、废弃可 乐瓶、细绳若干试剂：水、盐水、红色的盐水、凡士林【实验步骤】（-）气体压强实验:瓶子吞蛋实验1、用热水冲洗烧瓶或将烧瓶在酒精灯上烤一下,同时先直稍大的珍珠番茄稍加 揉搓使其变软。也可以大号试管代替烧瓶。2、将珍珠番茄（可将番茄沾下水,有利密封和润滑）放在瓶口,观察实验现 象,并解释出现这种现象的原因。3、将烧瓶或试管倒置,然后用热毛巾包住烧瓶或试管,也可在烧瓶或试管上浇 热水,使其吐出“蛋”来。实验二:趣味喷泉1、取一个有盖的小玻璃瓶,在盖的中央打一个较小孔,再用一把与吸管孔大小 相当的螺丝刀穿过小孔,使小孔口径正好与吸管大小相同。2、将一根吸管穿过小孔,在瓶盖的内侧滴些石蜡,或用凡士林密封。3、取只口径较大的容器,盛适量的自来水,并滴加几滴染液,搅拌使溶液颜4、将玻璃瓶放在正在沸腾、冒着水汽的水壶嘴边,收集热的水汽,当握瓶的手 感觉比较烫时,迅速盖上带有吸管的盖子。5、将吸管浸入有红墨水的容器中,在玻璃瓶的底部浇上冷水,观察瓶中的现象。（二）液体压强实验:海水的压强如图所示的个实验装置，在离开地面670cm的桌面上放置一塑料瓶, 塑料瓶的不同高度处有三个出水小孔a、b、c。在塑料瓶中灌满水,同时打开三 个出水孔。实验:探究液体内部压强的特点利用U形管压强计,研究液体深度、密度和方向三个因素对液体压强大小的影响。探究一:探究在水下同一深度处各个方向液体压强的特点探究二:探究在水下不同深度液体压强的特点,把金属盒放入水中不同深度 时,分别记录u形管中液面的高度差。探究三：探究液体内部压强大小与液体密度的关系分别把金属盒放入相同深 度的水和盐水中,分别记录u形管中液面的高度差。实验三:模拟肺呼吸的气球!、取个透明的硬塑料瓶,在瓶塞的中央大一个圆珠笔筒可穿过的小孔（注意 保持笔筒与瓶塞之间的密合）,在笔筒的别一系一个小气球。2、在塑料瓶的底部再打个孔。取块橡皮膜蒙在塑料瓶的底部,在瓶子与橡 皮膜结合处用透明胶纸加封,以保持其不漏气。3、用根细绳系住橡皮膜的中央,将橡皮膜向后拉,观察气球的变化。实验四:会变魔术的气球1、将A、B两个大可乐瓶的底部截去.在A瓶口套上气球C,然后用细绳将A瓶 吊在铁架台上,如图1；2、将一个有孔的橡胶塞塞进B瓶瓶口,在另个有孔的橡胶塞上套上相同的气 球D,然后将一次性输液管(其上的毛细管已去掉)两端的硬管分别插入两个橡 胶塞的孔中，将球放在桌面上，B瓶用细绳系在钓鱼竿上,如图2；3、用两块硬纸板分别遮住气球C、D,然后分别往A、B瓶中倒入相同的水量,再 用竹竿慢慢地举起B瓶,直到输液管稍直为止.当B瓶内的水面降至瓶口时,随 即关好输液管调节器。当拿去C球的遮挡板和D球的遮挡板观察C、D两球的变化。【参考书目】1I蔡万明.感知大气压存在和变化的小实验叫.中学课程辅导(初三版)，2左马杰.改进小效果好用番茄做“吞蛋”实验证明大气压存在的体会J. 教学仪器与实验(中学版),2006,(04)3彭瑞华.证明大气压强存在的两个实验J.物理教学探讨,2005,(14).4尹高生.制作简易液体压强实验演示仪叫.中学物理,2011,(08)实验七电学元件伏安特性的测量【实验目的】1 .学会正确使用电学基本测量仪器。2 .掌握电学元件伏安特性测量的基本方法。3 .学会分析伏安法的电表接入误差,正确选择测量电路。【实验内容】用内接法和外接法分别测电阻凡测二极管的正向伏安特性,作/U图线。【实验原理】1 .两种测量电路的分析在一定温度下,当直流电流通过某待测电阻&时,用电压表测出此两端的电压U,同时用电流表测出通过此的电流,根据欧姆定律计算:Rx = U/I(1)这种测量电阻的方法即伏安法。若U/I为常量，则该电阻称为线性电阻;若U /I不为常量，则称该电阻为非线性电阻(非线性元件),如二极管等。在实际测量中,由于电流表和电压表各存在内阻感和Ry,所以用式计 算出的R测和真实值尺不一致,而且选用不同的测量电路,其系统误差也不相同。 以下是两种测量电路的分析。电流表内接:如图1(a)所示,实验中电流表显示出流过&的电流I,但电_R "_R压表所显示的电压为&和上的电压之和,即=/(&+)或、/图1= U/I,贝R测&,其测量的相对误差为也="=Rx Rx Rx只有当/?,/?,时,近似用Z?测=&,才能使测量误差较小。电流表外接:如图1（b）所小,实验中电压表显不为两端的电压,但电流 表所显示的电流是流经&和Rv上的电流总和。即丄+L口区& Rv Rx - Rv如果用/?渕=旦冬,则R测Y&,其测量的相对误差为1 R、+ R”R EK込=協&| = : 一 + Rv = RxR* R & Rx + 協只有当心Z?,时,近似用/?渕=&,才能使测量误差较小。因此,要较准确地测量电阻的大小,应首先知道&、的大概值,从而正确选择测量线路,以降低测量误差。2 .二极管的伏安特性（非线性电阻）半导体二极管是由P型和N型半导体材料组成的,其核心部分是一个PN结, PN结处在P区和N区的相连处。若电压加在二极管上,P端接高电位,N端接低 电位,称为“正向连接”。半导体二极管的结构及符号见图2。二极管以正向连接时,很容易导通,电路中电流比较大。随着正向电压的增 加,电流增加,电流的大小并不与电压成正比。即斤/公式成立,但不为 常量,且其值变化范围很大。以正向电压和正向电流/的对应关系作图,称为 二极管的正向伏安特性曲线,见图3。同样地,测二极管的正向特性曲线, 也要考虑到电流表内接或外接的问题,以尽量减小电表的测量误差。图2图3【实验材料、仪器与设备】直流稳压电源E、开关K、滑线变阻器（可调电位器Ro）、数字多用表（电 流表mA）、数字万用表（电压表V）、待测线性电阻R、待测二极管。【实验步骤】3 .连接好线路,逐次测量。实验线路如图4所示。每次测量之前,将开 关断开,首先估算并调节电流表、电压表、滑 线变阻器Ro所应放置的合适档位。4 .测量数据按图4 (a)连线,用外接法分别测电阻R” 将实验数据记入表1中。(2)按图4(b)连线,用内接法分别测R”将 实验数据记入表2中。(3)按图4(c)连线,测二极管的正向伏安特 性(注意二极管的正负极性)。对于不同型号的二 极管,各正向电压、电流的参数不同,应正确确 定电压和电流的测量范围,以及电压间隔的选 取。将测量数据记入表3中。5 .以U (V)为横坐标,以/(梯)为纵坐标, 在毫米方格纸上作出二极管的正向伏安特性 I-U曲线。【实验记录】填写表格并计算。表1 外接法次数A12345678910U (V)I (mA)R = U/I (Q)我外=表2 内接法次数n1234567s910U (V)I (mA)R=U/I (Q)尺内=表3二极管次数A12345678910U (V)I (mA)【思考和讨论】1 .如何用补偿法测电阻?画出电路原理图。2 .如何用万用表检査二极管的好坏?专题四兴趣与延伸实验自制潜望镜【实验目的】1 .了解潜望镜的工作原理。2 .掌握用生活材料自制潜望镜的技巧。【实验原理】潜望镜是利用水平光线通过和水平光线成45度夹角的反光镜,利用入射角 等于反射角的原理,和另块与之互相平行的反光镜,经过两次折射,来达到低 于景物一段距离观察的目的。【实验材料、仪器与设备】两面一样大的小方镜、块硬纸板、小刀、铅笔、直尺、胶带 【实验步骤】1、如图所示,用直尺和铅笔在纸板上画出潜望镜的展开式设计图。将设计图连 同视窗（A）和装镜子的长条切口（B）剪下来（如图1）。2、用胶带把镜子的四边裹贴好,镜子应比潜望镜的视窗稍大一些。3、将纸板折起来,粘成一个长方形,并用胶带将耳片C固定好。用耳片D将 块纸板粘贴在潜望镜的顶端。4、把镜片插入切口,（要使小镜子和长纸盒之间的夹角等于45° ）,两面小镜子 平行对好,个潜望镜就做成了（如图2）。5、现在,您的视线可以通过底下的镜片从潜望镜中越过阻挡住您视线的物体了， 如栅栏和墙壁。一 5左边为纸片裁减示意图,右边为成像原理图镜子安美位!！一 y图2【实验记录】将潜望镜制作完成,并将观察结果记录在实验报告上注意事项镜片角度和潜望镜筒身长度对潜望镜的观察效果有一定影响,制作时应